繼琴臺大劇院之后，漢陽古琴臺將再為武漢新添一座文化藝術地標——琴臺美術館。琴臺美術館是琴臺中央文化藝術區(qū)的一個重要組成部分，將成為月湖文化片區(qū)的一顆璀璨明珠。

在此背景下，《建筑結構》雜志社特邀該項目的主創(chuàng)團隊，圍繞建筑、結構、施工等方面全面解碼琴臺美術館，供廣大讀者賞析。

今天推出第一篇：琴臺美術館的建筑設計

琴臺美術館選址位于武漢市漢陽區(qū)月湖西北片，北臨知音大道，南抵月湖，東臨琴臺大劇院。該項目由武漢城建集團傾力打造建設，上海大舍建筑設計事務所和中信建筑設計研究總院合作設計。項目總建筑面積約4.3萬m2，其中地上建筑面積約2.08萬m2，地下建筑面積約2.22萬m2。建筑地下1層，地上2層（局部3層），建筑最高處高度約23.55m。包括古代展廳、現(xiàn)代展廳、當代展廳、特殊展廳等，同時還設置了文創(chuàng)區(qū)和親子區(qū)。

1，設計理念

琴臺美術館應用地景式建筑手法，向湖的方向采用了起伏的自然地形造型，同時將部分展覽空間壓入地下，既充分利用地下空間，又減小了地面建筑體量，減輕了建筑體量對自然湖面的壓迫。

建筑整體采用清水混凝土結構，清爽簡潔的觀感烘托著美術館的藝術氛圍。起伏的屋面以略顯抽象的等高線階梯狀造型完成，階梯的側面是銀色的金屬表面，頂面則為白色的石子和低矮的綠植，有蜿蜒曲折的屋面棧道穿行，夜間有夢幻燈光營造氛圍，形成了極具體驗性的景觀特征。

展覽大廳的空間和起伏的屋頂造型結合，塑造了獨一無二的展覽空間。展覽空間采用了漫游式的展墻布局，展墻既是展覽的墻面也是起伏屋頂?shù)闹谓Y構。室內(nèi)空間設計力求實現(xiàn)建筑、結構、機電設施和裝飾完全融合，完美呈現(xiàn)結構美感。觀展過程中，可親身感受清水混凝土的藝術氣息，欣賞曲面穹頂和曲面密肋的結構剛柔相融之美。

2，工程特點

（1）全清水混凝土建造。采用清水混凝土建造，結構表面即為建筑外皮，免裝修，實現(xiàn)土建工程與裝修工程一體化設計。大部分建筑分隔墻均為清水混凝土剪力墻，因而結構剪力墻數(shù)量較多，長度較長，結構整體剛度較大。該美術館是國內(nèi)外單體建筑要求大面積采用清水混凝土建造的首個項目。由于剪力墻數(shù)量眾多，設備管線及設施與結構交互關系錯綜復雜，各專業(yè)的配合工作量和設計難度遠超常規(guī)工程，只有精心設計方可避免后期打鑿，確保清水混凝土效果和結構安全。

（2）自由曲面鋼筋混凝土殼體結構。屋蓋整體形態(tài)類似自然山體，為自由曲面鋼筋混凝土殼體結構，采用密肋梁和實心板2種形式交錯混搭布置，屋蓋形式復雜多變。

（3）機電管線巧妙隱身于結構內(nèi)部。建筑要求所有設備管線不能外露，且大部分區(qū)域無建筑吊頂，為清水混凝土外觀效果，因此采取空腔雙墻以方便設備管線的豎向穿行，采取上翻柱帽和架空木地板以方便設備管線的水平穿行，所有機電管線全部隱身于結構內(nèi)部，整個建筑干凈整潔，清水混凝土外觀視覺沖擊強烈。

（4）多變有趣的空間形式。整個建筑僅劃分為地下1層、地上2層（局部3層），而建筑樓面標高多達12種，建筑空間形式多樣，樓層錯層復雜多變；加之自由曲面屋蓋，一同成就了多變有趣的空間形式。時而沿緩坡盤旋下降，時而隨長梯扶搖直上，走進美術館，如同走入空間魔方，驚嘆不已。

（5）精湛的工藝要求造就唯美空間。大空間飾面清水混凝土讓人耳目一新，多變有趣的空間形式讓人目不暇接，大尺度線條與柔和的自由曲面屋面相交融，自然光與燈光交相輝映。采取漫游式展墻設計，步入美術館，猶如步入藝術殿堂。

（6）塑造唯美山地景觀。采取先進的通風排煙方式，通過風機設備將新風或煙氣由上往下經(jīng)空腔墻抽入地下室機房，再通過風管排出室外。整個建筑屋面沒有任何出屋面風井及設備，屋面簡潔美觀。起伏的自然地形造型，采用白礫石與植被進行覆蓋，棧道蜿蜒穿梭其間，夜間有夢幻燈光營造氛圍，整個屋面設計親近宜人，富于變化。

3，結構體系

琴臺美術館下部結構采用板柱-剪力墻結構體系，屋蓋采用自由曲面鋼筋混凝土殼體結構。嵌固端位于地下室底板，整體結構不設變形縫。

一層結構：北部區(qū)域采用梁板體系，南部的展廳區(qū)域采用無梁樓蓋體系，最南側為一層通高。一層主展廳區(qū)域的凈空可達19~22m，為滿足大型展覽的重載區(qū)域；北側區(qū)域存在多處梁托墻轉換。

二層樓面大部分區(qū)域均為無梁樓蓋，考慮板底預留燈槽，其中北側為板柱體系，南側則為板墻體系，且存在跨度5.0~10.5m的大懸挑。無梁樓蓋區(qū)域均設置暗梁，且在滿足建筑要求的前提下，盡量設置邊梁和框架梁，梁底與板底平齊。柱支撐部位設置了上翻柱帽，兼顧結構受力要求和建筑美學效果要求。

為滿足設備管線的隱蔽穿行以實現(xiàn)預期的建筑效果，設計采用了空腔雙墻結構方案?？涨浑p墻既滿足了建筑、設備的需求，也解決了單片薄墻的穩(wěn)定性問題，其構造類似格構柱，可直接延伸支撐屋面。

屋蓋采用密肋梁板和實心板2種形式。最高點23.55m，最低點-1.00m；從南側接地起坡至中部最高點，再向北下坡至北側端頭懸挑收邊。屋蓋最大跨度約30m，最大懸挑約10.5m。密肋區(qū)格尺寸為0.7~1.0m，板厚150mm，肋梁截面尺寸以200×600為主，在墻柱支撐部位的密肋區(qū)格設置500mm厚托板以緩解內(nèi)力集中，與其相鄰肋梁寬加大為300mm或400mm以滿足承載力需求。實心板區(qū)的板厚以600mm為主，與密肋梁同高，有利于密肋梁板與實心板的平穩(wěn)過渡，交界處設置600×600暗梁。部分區(qū)域實心板厚度減小為300mm或400mm。在支撐墻和柱之間設置暗梁或框架梁，加強整體受力性能；在柱支撐部位設置了柱帽，減小應力集中和板配筋面積，提高抗沖切承載力。屋蓋開設4個大洞口，洞口周邊設置200×1000加強邊梁。

本工程具有以下不規(guī)則項：

（1）扭轉不規(guī)則：在地震作用下，結構的位移比超過1.2，為扭轉不規(guī)則。

（2）偏心布置：Y向偏心率為0.19，大于0.15，結構南側剪力墻布置偏多。

（3）樓板不連續(xù)：2層存在樓板大開洞，開洞面積大于30%。

（4）構件間斷：部分剪力墻上下不連續(xù)，存在轉換。

（5）局部不規(guī)則：存在局部夾層、錯層布置。

（6）屋蓋采用自由曲面鋼筋混凝土殼體結構。

武漢琴臺美術館于2017年9月18日開工，2020年8月12日完成主體結構驗收，目前已完成預驗收，期待2022年與大家見面。